[发明专利]无接触测量沿纵向运动的管线的速度和/或长度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于无接触测量沿纵向向前运动的管线、特别是 电缆的速度和/或长度的方法。

背景技术

非常需要精确地测量生产的管线例如芯线、电缆、管子或软管的 长度。外壳绝缘装置例如以每年约的价值制造电缆。关于 生产量的任何节省意味着额外的价值创造。如果生产的长度可以减少 0.1％，则每年可以节省约

已知在管线或轨道中按照频率差的原理(多普勒效应)执行无接 触的长度测量。在所谓面式产品如纸、钢板、织物等的测量中，该方 法已证明是优越的。但在对管线形的产品例如电缆进行长度测量时出 现问题。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种用于无接触测量沿纵向向前运 动的管线、特别是电缆的速度和/或长度的方法，借助该方法得到在很 大程度上无误差精确的测量结果。

所述目的通过如下所述的特征来实现。用于在生产过程中无接触 测量沿纵向向前运动的管线、特别是电缆的速度和/或长度的方法包括 以下步骤：使第一光束在一侧横向于管线指向，并且由第一图像传感 器的第一接收面在预定的第一位置处在管线的相对的一侧上接收该第 一光束；在预定的时刻关于至少一个特定的、表征表面轮廓的特征分 析在阴影边界处在第一接收面上成像的第一衍射图，并且存储表征表 面轮廓的特征；使横向于管线定向的第二光束指向第一或第二图像传 感器的第二接收面，该第二接收面沿管线的前进方向在与第一接收面 相同的一侧上设置在与第一接收面的第一位置隔开距离的第二位置 处；关于至少一个表征表面轮廓的特征分析在阴影边界处在第二接收 面上成像的第二衍射图；在评价装置中确定，在哪个时间段之后在第 一接收面上检测的第一衍射图的表征性特征与在第二接收面上检测的 第二衍射图的表征性特征接近相关；由各所述接收面的或在所述接收 面上的第一和第二衍射图的表征性特征的成像位置的间距和所述时间 段确定管线的前进速度并由此确定管线的前进的长度。

本发明从这样的知识出发，即由管线边缘的有限的长度产生的衍 射图对于管线的该长度区段是特征性的，并且不同于管线的接着的长 度区段引起的衍射图。如果人们借助于适当的图像传感器的接收面和 对衍射图的分析确定一次检测的衍射图或该衍射图的表征性特征在一 个空间上隔开距离的位置处重新出现，则可以由在对衍射图的第一检 测和该衍射图与一在第二位置处检测的衍射图相符合之间流逝的时间 以及所述位置的间距确定管线走过第一与第二位置之间的路段的速 度。如果持续地重复所述过程，则在每个时刻可以得出管线速度并从 而也可以进行精确的长度确定，即使在前进过程中出现速度波动。

为测量目的应用衍射图由EP 0924493已知。在该已知的测量方 法中，这样来确定管线、特别是直径较小的电缆的直径，即，将一单 色的点状光源的扇形射束横向于管线地指向该管线。管线的阴影被投 影到结构形式已知的行状的光敏传感器上。所测量的通过衍射引起的 传感器信号给出关于衍射边缘在测量空间中的位置的信息。由于衍射 现象，虽然不直接由入射到传感器上的射线的强度分布得出几何的阴 影边界，但它们可以由形成的衍射条纹导出。在本发明中，将衍射图、 亦即所测量的强度分布的表征性特征用于标记管线的表面的长度单 元，以便确定标记的表面在哪个时间内从第一位置运动到第二位置。 到达第二位置通过在第一位置处检测的衍射图的表征性特征与在第二 位置处检测的衍射图的表征性特征的足够的符合来确定。第一与第二 衍射图或它们的表征性特征之间的相关性优选借助于所谓的互相关函 数得出。在信号分析中，众所周知将互相关函数用于描述在信号之间 的不同的时移情况下两个信号的相关性。